Hệ Thống Kiến Thức : Bất Đẳng Thức Bất Phương Trình | Toán Lớp 9 | Chương 2
Hệ thống kiến thức về bất đẳng thức và bất phương trình bậc nhất trong toán lớp 9, bao gồm khái niệm cơ bản, phân loại, phép biến đổi tương đương, và các phương pháp giải cùng với các bài tập ví dụ để giúp học sinh nắm vững kiến thức và chuẩn bị cho các bài kiểm tra.
Bất đẳng thức là một biểu thức toán học thể hiện mối quan hệ về độ lớn giữa hai số hoặc hai biểu thức. Các bất đẳng thức có thể được biểu diễn bằng các ký hiệu như ( >) (lớn hơn), ( < ) (nhỏ hơn), ≥ (lớn hơn hoặc bằng), và ≤ (nhỏ hơn hoặc bằng).. Những biểu thức này giúp chúng ta so sánh các đại lượng khác nhau.
Ví dụ:
có nghĩa là số 7 lớn hơn số 5.
nghĩa là tổng của x và 3 nhỏ hơn hoặc bằng 10.
2. Phân loại bất đẳng thức (ngoài chương trình)
Bất đẳng thức có nhiều dạng khác nhau dựa trên hình thức của các biểu thức:
Bất đẳng thức tuyến tính: Bất đẳng thức chứa các biểu thức bậc nhất, như .
Bất đẳng thức bậc hai: Bất đẳng thức chứa các biểu thức bậc hai, như .
Bất đẳng thức chứa căn: Ví dụ :.
Bất đẳng thức chứa ẩn ở mẫu. Ví dụ ,
với điều kiện x=0
3. Phép biến đổi tương đương trong bất đẳng thức và bất phương trình
👨🏻🎓
Các phép biến đổi tương đương là những thao tác biến đổi không làm thay đổi tập nghiệm của bất phương trình. Đây là các quy tắc cơ bản giúp chúng ta giải bất phương trình
3.1 Phép cộng và trừ
Khi cộng hoặc trừ cùng một số hoặc cùng một biểu thức vào cả hai vế của bất phương trình, chiều của bất đẳng thức không thay đổi.
Nếu a>b , thì với c là một số bất kỳ ta có a>b⇔a+c>b+c
Tương đương
Ví dụ: . x−3≤7⇔x+1≤11⇔x≤10
3.2 Phép nhân và chia
Nhân hoặc chia với một số dương:
👨🏻🎓
Khi nhân hoặc chia cả hai vế của bất phương trình cho một số dương, chiều của bất đẳng thức không thay đổi.
Ví dụ: Nếu 2x≥4 , chia cả hai vế cho 2, ta có bất đẳng thức mới x≥2 tương đương bất đẳng thức ban đầu.
tương đương
Nhân hoặc chia với một số âm:
👨🏻🎓
Khi nhân hoặc chia cả hai vế cho một số âm, chiều của bất đẳng thức phải đảo ngược.
Ví dụ: Nếu −2x≤8 , chia cả hai vế cho −2 , ta có x≥−4 .
tương đương
3.3 Chuyển vế đổi dấu
👨🏻🎓
Khi chuyển một số hạng từ một vế sang vế còn lại và giữ cho bất phương trình tương đương, ta đổi dấu số hạng đó
Ví dụ:
5x>3⇔5x−3>0
3.4 Phép lũy thừa (ngoài chương trình học)
👨🏻🎓
Ta xem xét luỹ thừa mũ n là phép nhân với chính nó n lần . (ta chỉ xét luỹ thừa có số mũ tự nhiên trong bài này)
Ta xét hai trường hợp lớn:
Trường hợp 1: hai vế của bất đẳng thức cùng dương hoặc cùng âm
Trường hợp 2:hai vế của bất đẳng thức trái dấu
Trường hợp 1: hai vế của bất đẳng thức cùng dương hoặc cùng âm
Nếu hai vế cùng dương , chiều của bất đẳng thức không thay đổi khi ta lũy thừa cả hai vế với cùng số mũ.
Nếu hai vế cùng âm ,
Với số mũ lẻ, chiều của bất đẳng thức vẫn giữ nguyên.
Ví dụ: . −3>−9⇔(−3)3>−(9)3
Với số mũ chẵn, chiều của bất đẳng thức đổi khi ta lũy thừa cả hai vế với cùng số mũ.
Ví dụ: . −3>−9⇔(−3)6<(−9)6
Trường hợp 2: hai vế của bất đẳng thức trái dấu
Lúc này bất đẳng thức hoặc luôn đúng (nếu vế ở chiều lớn có dấu dương và vế còn lại âm) hoặc luôn sai (nếu vế ở chiều lớn có dấu âm và vế ở chiều nhỏ có dấu dương)
4. Giải bất phương trình bậc nhất một ẩn
Giải bất phương trình bậc nhất một ẩn là quá trình đơn giản, bao gồm các bước cộng, trừ, nhân, chia để đưa bất phương trình về dạng cơ bản nhất. Sau đây là một ví dụ:
Ví dụ: Giải bất phương trình .
Bước 1: Cộng 4 vào cả hai vế:
3x≥5+4⇔3x≥9
Bước 2: Chia cả hai vế cho 3:
x≥39⇔x≥3
Tập nghiệm của bất phương trình này là .
cách viết khác của tập nghiệm
5. Giải bất phương trình bậc hai (ngoài chương trình)
Bất phương trình bậc hai thường phức tạp hơn và đòi hỏi các phương pháp phân tích hoặc vẽ đồ thị. Dưới đây là một ví dụ:
Ví dụ: Giải bất phương trình
Bước 1: Phân tích thành nhân tử:
Đặt A=x2−5x+6
Bước 2: Xét dấu của tích . Ta chia trục số thành các khoảng dựa trên nghiệm x=2 và x=3
Với : x<2 cả hai biểu thức đều âm, nên tích dương.
A=(x−2)(x−3)>0 khi
Với : 2<x<3 một biểu thức âm, một biểu thức dương, nên tích âm.
A=(x−2)(x−3)<0 khi
Với x>3: cả hai biểu thức dương, nên tích dương.
A=(x−2)(x−3)>0 khi
Vậy Tập nghiệm của bất phương trình là
6. Biểu diễn bất đẳng thức trên đồ thị
Bất đẳng thức có thể được biểu diễn trên trục số hoặc đồ thị tọa độ để minh họa mối quan hệ giữa các giá trị
👨🏻🎓
Cho trục x’Ox , số a là một điểm đó. số b lớn hơn số a được biểu diễn bằng một điểm nằm bên phải điểm a.
Tương tự , nếu a,b là các điểm trên y’Oy sao cho a<b thì b nằm phía trên a
Lưu ý, tập nghiệm của các bất phương trình như x≥b hoặc x<a thường được biểu diễn bằng các đoạn thẳng có hoặc bỏ hai đầu mút.
7. Bài Tập Ví dụ
Ví dụ cơ bản
Bài 1: Giải bất phương trình
Hướng dẫn:
Bước 1: Trừ 3 từ cả hai vế:
Bước 2: Chia cả hai vế cho 2:
Tập nghiệm của bất phương trình là .
Bài 2: Giải bất phương trình
Hướng dẫn:
Bước 1: Trừ 4 từ cả hai vế:
Bước 2: Chia cả hai vế cho −5và nhớ đảo chiều bất phương trình khi chia cho số âm:
Tập nghiệm của bất phương trình là .
Bài 3: Giải bất phương trình
Hướng dẫn:
Bước 1: Phân phối vào trong dấu ngoặc:
Bước 2: Chuyển tất cả các hạng tử chứa sang một vế, các hằng số sang vế còn lại:
Bước 3: Chia cả hai vế cho 2:
Tập nghiệm của bất phương trình là .
Ví dụ nâng cao
Bài 4: Giải bất phương trình
Hướng dẫn:
Bước 1: Nhân cả hai vế với 3 để khử mẫu số:
Bước 2: Phân phối vào vế phải:
Bước 3: Chuyển tất cả các hạng tử chứa sang một vế, các hằng số sang vế còn lại:
Bước 4: Nhân cả hai vế với −1và đảo chiều bất phương trình:
x<−8
Tập nghiệm của bất phương trình là x<−8
Bài 5: Giải bất phương trình
Hướng dẫn:
Bước 1: Phân phối −2 vào trong dấu ngoặc:
Bước 2: Chuyển tất cả các hạng tử chứa x sang một vế, các hằng số sang vế còn lại:
Bước 3: Nhân cả hai vế với −1 và đảo chiều bất phương trình:
Bước 4: Chia cả hai vế cho 2:
Tập nghiệm của bất phương trình là
Bài tập tự luyện
Giải bất phương trình: .
Giải bất phương trình: .
Giải bất phương trình: .
Giải bất phương trình: .
Giải bất phương trình: .
Giải bất phương trình: .
Giải bất phương trình: .
Giải bất phương trình: .
Giải bất phương trình: .
Giải bất phương trình: .
8. Ứng dụng của bất đẳng thức và bất phương trình
Bất đẳng thức và bất phương trình có nhiều ứng dụng trong đời sống và các lĩnh vực chuyên môn khác nhau:
Kinh tế: Dùng để mô hình hóa các vấn đề liên quan đến lợi nhuận, chi phí, và sản xuất.
Vật lý: Giải các bài toán liên quan đến giới hạn vận tốc, thời gian, hoặc năng lượng.
Kỹ thuật: Sử dụng để xác định các giới hạn an toàn trong thiết kế và xây dựng.
Tóm lại, bất đẳng thức và bất phương trình là các công cụ quan trọng trong toán học, giúp chúng ta phân tích và so sánh các đại lượng khác nhau. Việc nắm vững các phép biến đổi tương đương và phương pháp giải sẽ giúp ta giải quyết hiệu quả các bài toán liên quan đến bất đẳng thức và bất phương trình trong thực tế.
Đón xem Bài Kế Tiếp:
Toán Thực Tế đưa về bất đẳng thức và bất phương trình
Hướng dẫn giải 6 dạng toán thực tế liên quan đến hệ phương trình bậc nhất hai ẩn trong chương trình Toán lớp 9. Tài liệu cung cấp các bước cụ thể để lập và giải hệ phương trình, bao gồm xác định đại lượng, lập phương trình từ mối quan hệ, và giải bằng các phương pháp như thế và cộng. Các dạng toán được đề cập bao gồm lãi suất, đồ thị, tiêu thụ điện nước, mua bán, chuyển động, và tính công, với ví dụ minh họa chi tiết cho từng dạng.
Hướng dẫn giải bài tập biến đổi căn thức dạng nâng cao : Căn hai lớp cho học sinh lớp 9, bao gồm các bước rút gọn, khai phương và sử dụng biểu thức liên hợp. Tài liệu cung cấp ví dụ và bài tập tự luyện, giúp học sinh phát triển kỹ năng từ cơ bản đến nâng cao trong toán học.
Hướng dẫn bài tập về bất phương trình trong toán thực tế dạng bậc thang, bao gồm giảm giá và tính tiền điện nước. Tài liệu cung cấp các ví dụ cụ thể, phân tích điều kiện và cách giải bài toán, cùng với bài tập tự luyện để phát triển kỹ năng toán học cho học sinh lớp 9.